Question

鹽酸在中學(xué)化學(xué)占有重要的地位，實(shí)驗(yàn)室有一未知濃度的鹽酸溶液．
（1）為了測定該鹽酸的濃度，取2.0mL該鹽酸加水稀釋后用0.10mol?L^-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)編號	1	2	3
滴入NaOH溶液的體積（mL）	21.90	19.95	20.05

①第1組實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)不合理，造成這種誤差的原因可能是

 

（填字母）．
A．堿式滴定管用清水洗凈后未經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)液潤洗
B．滴定前仰視讀數(shù)，滴定終了俯視讀數(shù)
C．錐形瓶未用待測液潤洗
②計(jì)算該鹽酸物質(zhì)的量濃度為

 

 mol?L^-1（數(shù)據(jù)精確到0.01）．
（2）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如下裝置探究鹽酸溶液中陰、陽離子在電場中的遷移情況：
常溫下，在垂直的玻璃細(xì)管內(nèi)，先放入CdCl₂溶液及顯色劑，然后小心放入鹽酸溶液，在aa'處形成清晰的界面．通電后，可觀察到清晰界面緩緩向上移動(dòng)．下列說法不正確的是

 

．
A．通電時(shí)，H⁺、Cd²⁺向Pt電極遷移，Cl^-向Cd電極遷移
B．裝置中總反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cd+2HCl

通電  .

CdCl₂+H₂↑
C．如果電源正負(fù)極反接，則下端產(chǎn)生大量Cl₂，界面不再清晰，實(shí)驗(yàn)失敗
（3）上述實(shí)驗(yàn)中Cd²⁺會(huì)污染環(huán)境，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要對溶液進(jìn)行處理：在實(shí)驗(yàn)后的溶液中投入石灰，使鎘離子變?yōu)殡y溶的Cd（OH）₂沉淀．（已知Cd（OH）₂的Ksp=5×10^-15）
①若實(shí)驗(yàn)后溶液中c（Cd²⁺）=0.005mol?L^-1，要生成Cd（OH）₂沉淀，應(yīng)調(diào)整溶液的酸堿性，使之pH大于

 

．
②若向Cd（OH）₂飽和溶液中加入少量NaOH固體，Cd（OH）₂的質(zhì)量將

 

（填“增大”“減小”“不變”），原因是

 

．
③也可將Cd（OH）₂轉(zhuǎn)化成更難溶的CdS除去：Cd（OH）₂（s）+S^2-（aq）=CdS（s）+2OH^-（aq），已知298K時(shí)，Ksp（CdS）=8×10^-27，求此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì),電解原理,中和滴定

專題：電離平衡與溶液的pH專題,電化學(xué)專題,化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作

分析：（1）①由三組數(shù)據(jù)可知，標(biāo)準(zhǔn)液NaOH溶液的體積偏大，然后分析操作的影響；
②根據(jù)c（酸）×V（酸）=c（堿）×V（堿）計(jì)算；
（2）A．根據(jù)電源的正負(fù)極來判斷Cd為陽極，Pt為陰極，在電解池中陽離子流向陰極，陰離子流向陽極；
B．根據(jù)電源的正負(fù)極來判斷Cd為陽極，Pt為陰極，Cd為活潑金屬，本身失去電子形成Cd²⁺，陰極氫離子得到電子形成氫氣；
C．如果電源正負(fù)極反接，Cd為陰極，Pt為陽極，則下端Cd²⁺放電產(chǎn)生大量Cd，上端氯離子放電，界面清晰；
（3）①在常溫下如果要生成Cd（OH）₂沉淀，應(yīng)滿足c（Cd²⁺）×c²（OH^-）≥5×10^-15，以此計(jì)算溶液的c（OH^-），可確定溶液的pH；
②根據(jù)生成物的濃度增大，平衡逆向移動(dòng)；
③沉淀向更難溶的方向轉(zhuǎn)化，K=

c2(OH-)

c(S 2-)

=

Ksp(Cd(OH)2)

Ksp(CdS)

來計(jì)算．

解答： 解：（1）①A．堿式滴定管用清水洗凈后未經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)液潤洗，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)液的濃度偏小，所需體積偏大，故A正確；
B．滴定前仰視讀數(shù)，滴定終了俯視讀數(shù)，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏小，故B錯(cuò)誤；
C．錐形瓶未用待測液潤洗，不影響標(biāo)準(zhǔn)液的體積，故C錯(cuò)誤；
故選：A；
②第1組實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)不合理，則消耗滴入NaOH溶液的體積為

19.95+20.05

2

mL，根據(jù)c（酸）×V（酸）=c（堿）×V（堿），則該鹽酸的濃度為

0.10mol?L-1×20mL

2.0mL

=1.00 mol?L^-1，故答案為：1.00；
（2）A．由電源的正負(fù)極來判斷Cd為陽極，Pt為陰極，通電時(shí)，H⁺、Cd²⁺向Pt電極遷移，Cl^-向Cd電極遷移，故A正確；
B．由電源的正負(fù)極來判斷Cd為陽極，Pt為陰極，Cd為活潑金屬，本身失去電子形成Cd²⁺，陰極氫離子得到電子形成氫氣，總反應(yīng)方程式為：Cd+2HCl

通電  .

CdCl₂+H₂↑，故B正確；
C．如果電源正負(fù)極反接，Cd為陰極，Pt為陽極，則下端Cd²⁺放電產(chǎn)生大量Cd，上端氯離子放電，界面清晰，故C錯(cuò)誤；
故選：C；
（3）①常溫下如果要生成Cd（OH）₂沉淀，應(yīng)滿足c（Cd²⁺）×c²（OH^-）≥5×10^-15，c（Cd²⁺）=0.005mol?L^-1，則c（OH^-）≥

5×10 -15 0.005

=10^-6mol/L，C（H⁺）＜

1×10-14

10-6

mol/L=10^-8，調(diào)節(jié)溶液pH大于8，
故答案為：8；
②若向Cd（OH）₂飽和溶液中加入少量NaOH固體，NaOH電離出的OH^-使Cd（OH）₂（S）?Cd²⁺（aq）+2OH^-（aq）的平衡向左移動(dòng)，Cd（OH）₂的質(zhì)量將增大，
故答案為：增大；NaOH電離出的OH^-使Cd（OH）₂（S）?Cd²⁺（aq）+2OH^-（aq）的平衡向左移動(dòng)；
③沉淀向更難溶的方向轉(zhuǎn)化，K=

c2(OH-)

c(S 2-)

=

Ksp(Cd(OH)2)

Ksp(CdS)

=

5×10-15

8×10-27

=6.25×10¹¹，
故答案為：6.25×10¹¹．

點(diǎn)評：本題考查中和滴定操作，電解原理，沉淀轉(zhuǎn)化的分析判斷，題目難度中等，注意把握實(shí)驗(yàn)基本方法，電解原理，平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用和方向判斷．